可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型技術(shù)領(lǐng)域涉及一種可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，應(yīng)用于光譜儀探測(cè)器、熒光成像、天文觀測(cè)等。在光譜檢測(cè)、天文成像觀測(cè)等領(lǐng)域，通常采用CCD或CMOS芯片作為圖像傳感器芯片。當(dāng)測(cè)量的光信號(hào)極其微弱時(shí)，比如拉曼光譜測(cè)量、熒光光譜測(cè)量、天文觀測(cè)等場(chǎng)合，往往采取增加曝光時(shí)間的措施，使信號(hào)強(qiáng)度累加，提高成像的亮度。但是這會(huì)導(dǎo)致CCD/CM0S芯片溫度升高，暗電流噪聲成倍增加，甚至出現(xiàn)噪聲幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圖像信號(hào)的情況，這樣圖像質(zhì)量并沒(méi)有得到提尚。
[0003]暗電流噪聲大小主要取決于芯片的溫度，每降低大約7攝氏度，暗電流噪聲就會(huì)下降一半，所以在增加曝光時(shí)間的同時(shí)一般需要對(duì)CCD/CM0S進(jìn)行制冷降溫。目前常用的制冷方法主要有液氮制冷和半導(dǎo)體熱電制冷兩種方式。液氮制冷器需要使用杜瓦瓶等裝置，結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，體積較大，但是能得到很低的制冷溫度，適合用在大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器上。半導(dǎo)體熱電制冷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、功耗低，制冷溫差最大可達(dá)60?90攝氏度，適用于小型便攜式的儀器。
[0004]通常(XD/CM0S芯片放置在一個(gè)密封的腔室內(nèi)，該腔室由上腔體和下腔體通過(guò)密封連接而成。半導(dǎo)體制冷器的熱端面粘貼在下腔體上，半導(dǎo)體制冷器的冷端面與CCD/CM0S芯片之間通過(guò)一個(gè)冷指連接，通過(guò)下腔體和散熱片將CCD/CM0S芯片產(chǎn)生的熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD/CM0S的制冷。
[0005]CCD/CM0S芯片溫度降低時(shí)很容易出現(xiàn)結(jié)露甚至結(jié)霜的現(xiàn)象，這是在任何成像探測(cè)領(lǐng)域里都不允許的。因此為了防止結(jié)露和結(jié)霜，一般將CCD/CM0S所在的腔室抽成真空，然后對(duì)腔室進(jìn)行嚴(yán)格的密封。這需要增加抽真空的一些部件，又會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，體積變大。而且這種方式對(duì)密封性能的要求非常嚴(yán)格，密封是否完好很難實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦密封失效仍然可能因結(jié)露問(wèn)題造成(XD/CM0S芯片損壞。
[0006]因此，需要一種更可靠的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，應(yīng)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小的特點(diǎn)，具有發(fā)生結(jié)露時(shí)能及時(shí)報(bào)警的功能，使半導(dǎo)體熱電制冷型圖像傳感器芯片能更可靠地應(yīng)用在小型便攜式儀器上。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置。
[0008]為解決上述問(wèn)題，本提供的技術(shù)方案是:一種可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，包括，具有密封腔的盒體，設(shè)置于所述密封腔內(nèi)的圖像傳感器芯片，半導(dǎo)體制冷部件，在本技術(shù)方案中，還包括設(shè)置在所述密封內(nèi)的干燥裝置，所述干燥裝置固定于所述盒體上。
[0009]進(jìn)一步的，還包括溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器位于所述密封腔內(nèi)并與所述盒體相固定。
[0010]進(jìn)一步的，還包括冷指，所述冷指粘貼固定于所述圖像傳感器芯片與所述半導(dǎo)體制冷部件之間。
[0011]進(jìn)一步的，還包括露點(diǎn)傳感器，所述露點(diǎn)傳感器連接在所述冷指上。
[0012]進(jìn)一步的，所述干燥裝置包括干燥劑室、填充于所述干燥劑室內(nèi)的干燥劑。
[0013]進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體制冷部件為半導(dǎo)體制冷片。
[0014]進(jìn)一步的，所述盒體是由下腔體與上腔體密封連接構(gòu)成的，所述上腔體上具有窗片，所述下腔體上固定有散熱片，所述散熱片位于所述密封腔外，所述半導(dǎo)體制冷部件粘貼于所述下腔體上。
[0015]進(jìn)一步的，所述干燥裝置固定于所述下腔體上。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:在密封腔內(nèi)增加干燥裝置，用于吸收密封腔內(nèi)的水蒸汽，有效預(yù)防結(jié)露和結(jié)霜，這種結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積小，而且降低了對(duì)制冷腔密封性能的要求，并延長(zhǎng)圖像傳感器芯片的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本作進(jìn)一步描述:
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]其中:1、散熱片;2、下腔體;3、上腔體;4、窗片;5、圖像傳感器芯片;6、密封腔;7、冷指;8、半導(dǎo)體制冷部件;9、干燥裝置;10、溫濕度傳感器;11、露點(diǎn)傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖所示，一種可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，包括:
[0021]具有密封腔6的盒體，盒體是由下腔體2與上腔體3密封連接構(gòu)成的，上腔體3上具有窗片4，下腔體2上固定有散熱片I，散熱片I位于密封腔6外；
[0022]圖像傳感器芯片5，設(shè)置于密封腔6內(nèi)，正面對(duì)著窗片4;
[0023]半導(dǎo)體制冷部件8，設(shè)置于密封腔6內(nèi)，粘貼于下腔體2上；
[0024]冷指7，粘貼固定于圖像傳感器芯片5與半導(dǎo)體制冷部件8之間，冷指7是由高熱傳導(dǎo)率材料制成，如黃銅等。
[0025]圖像傳感器芯片5產(chǎn)生的熱量經(jīng)冷指7、半導(dǎo)體制冷部件8與下腔體2傳導(dǎo)給散熱片I，實(shí)現(xiàn)散熱、達(dá)到降低圖像傳感器芯片5工作溫度的目的。
[0026]可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，還包括:
[0027]干燥裝置9，設(shè)置于密封腔6內(nèi)，用于除去密封腔6內(nèi)的水蒸汽，干燥裝置9固定于盒體上，優(yōu)選固定于下腔體2上。本實(shí)施例中，干燥裝置9優(yōu)選為包括干燥劑室、填充于干燥劑室內(nèi)的干燥劑，或者也可以采用袋裝干燥包；
[0028]溫濕度傳感器10，溫濕度傳感器10位于密封腔6內(nèi)并與盒體相固定，用來(lái)對(duì)腔體內(nèi)氣體的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，優(yōu)選固定于上腔體3上，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取制冷腔內(nèi)的溫度和濕度，能夠?qū)η惑w密封情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)密封不良時(shí)可以及時(shí)更換密封圈等必要部件，還可以及時(shí)方便地更換干燥劑；
[0029]露點(diǎn)傳感器11，露點(diǎn)傳感器11連接在冷指7上，如果腔體內(nèi)含有水蒸汽并且在制冷端達(dá)到了結(jié)露條件，該傳感器將及時(shí)給出結(jié)露報(bào)警信號(hào)。即能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制冷端的露點(diǎn)，能有效地預(yù)防結(jié)露，能及時(shí)給出結(jié)露報(bào)警信號(hào)。
[0030]本實(shí)用例中，半導(dǎo)體制冷部件8為半導(dǎo)體制冷片。也可以使用半導(dǎo)體制冷器。
[0031 ]在密封腔6內(nèi)增加干燥裝置9，用于吸收密封腔6內(nèi)的水蒸汽，這種結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積小，使得制冷腔不需要抽真空;通過(guò)干燥劑去除腔內(nèi)水分，降低了對(duì)制冷腔密封性能的要求，能有效預(yù)防結(jié)露和結(jié)霜，并延長(zhǎng)圖像傳感器芯片5的使用壽命。
[0032]上述實(shí)例只為說(shuō)明本的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，包括，具有密封腔(6)的盒體，設(shè)置于所述密封腔(6)內(nèi)的圖像傳感器芯片(5)，半導(dǎo)體制冷部件(8)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述密封腔(6)內(nèi)的干燥裝置(9)，所述干燥裝置(9)固定于所述盒體上。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，其特征在于，還包括溫濕度傳感器(10)，所述溫濕度傳感器(10)位于所述密封腔(6)內(nèi)并與所述盒體相固定。3.據(jù)權(quán)利要求1所述的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，其特征在于，還包括冷指(7)，所述冷指(7)粘貼固定于所述圖像傳感器芯片(5)與所述半導(dǎo)體制冷部件(8)之間。4.據(jù)權(quán)利要求3所述的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，其特征在于，還包括露點(diǎn)傳感器(11)，所述露點(diǎn)傳感器(11)連接在所述冷指(7)上。5.據(jù)權(quán)利要求1所述的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，其特征在于，所述干燥裝置(9)包括干燥劑室、填充于所述干燥劑室內(nèi)的干燥劑。6.據(jù)權(quán)利要求1所述的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷部件(8)為半導(dǎo)體制冷片。7.據(jù)權(quán)利要求1所述的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，其特征在于，所述盒體是由下腔體(2)與上腔體(3)密封連接構(gòu)成的，所述上腔體(3)上具有窗片(4)，所述下腔體(2)上固定有散熱片(I)，所述散熱片(I)位于所述密封腔(6)外，所述半導(dǎo)體制冷部件(8)粘貼于所述下腔體(2)上。8.據(jù)權(quán)利要求7所述的可預(yù)防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置，其特征在于，所述干燥裝置(9)固定于所述下腔體(2)上。
【專利摘要】<b>一種可防結(jié)露的圖像傳感器半導(dǎo)體熱電制冷裝置,包括,具有密封腔的盒體,設(shè)置于所述密封腔內(nèi)的圖像傳感器芯片,半導(dǎo)體制冷部件,還包括設(shè)置在所述密封內(nèi)的干燥裝置,所述干燥裝置固定于所述盒體上。在密封腔內(nèi)增加干燥裝置,用于吸收密封腔內(nèi)的水蒸汽，有效預(yù)防結(jié)露和結(jié)霜，這種結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，體積小，而且降低了對(duì)制冷腔密封性能的要求，并延長(zhǎng)圖像傳感器芯片的使用壽命。</b>
【IPC分類】F25B21/02, F25B47/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205119555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520921268
【發(fā)明人】蔡志堅(jiān), 張旭婷, 韋曉茹, 居戩之, 鄒文龍, 吳建宏
【申請(qǐng)人】蘇州大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月18日